Вопрос 20.

Для ковалентной связи характерны: насыщаемость, направленность и поляризуемость.

Под насыщаемостью понимают способность атома к образованию ограниченного числа ковалентных связей.

Направленность ковалентной связи является результатом стремления атомов к образованию наиболее прочной связи за счет возможно большей электронной плотности между ядрами. Это достигается при такой пространственной направленности перекрывания электронных облаков, которая совпадает с их собственной.

Поляризуемость рассматривают на основе представлений о том, что ковалентная связь может быть неполярной (чисто ковалентной) или полярной

В основе метода валентных сетей лежат следующие положения:

1. Ковалентная химическая связь образуется двумя электрона¬ми, которые имеют противоположно направленные спины и при¬надлежат двум атомам. Общая электронная пара может образо¬ваться как в результате спаривания двух неспаренных электронов, принадлежащих разным атомам (обменный, или спин-валентный, механизм), так и за счет пары электронов одного атома - донора -и вакантной орбитали второго атома - акцептора (донорно-акцепторный механизм).

2. Ковалентная связь тем прочнее, чем в большей степени пере-крываются взаимодействующие электронные облака, поэтому кова¬лентная связь образуется в направлении, при котором это перекрыва¬ние максимально.

В методе ВС используется представление о гибридизации орби¬талей центрального атома. Образованию химических связей может предшествовать изменение валентных орбиталей: исходные нерав¬ноценные атомные орбитали, как бы «перемешиваясь», образуют энергетически равноценные гибридные орбитали.

Гибридизация – это выравнивание энергии у атома различных АО в результате смещения перед химическим взаимодействием, что приводит к образованию гибридных орбиталей, направленных в сторону образующейся связи.

sp-гибридизация

Происходит при смешивании одной s- и одной p-орбиталей. Образуется две равноценные sp-атомные орбитали, расположенные линейно под углом 180 градусов и направленные в разные стороны от ядра атома углерода. Две оставшиеся негибридные p-орбитали располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях и участвуют в образовании π-связей, либо занимаются неподелёнными парами электронов.

sp2-гибридизация

Происходит при смешивании одной s- и двух p-орбиталей. Образуется три гибридные орбитали с осями, расположенными в одной плоскости и направленными к вершинам треугольника под углом 120 градусов. Негибридная p-атомная орбиталь перпендикулярна плоскости и, как правило, участвует в образовании π-связей

sp3-гибридизация

Происходит при смешивании одной s- и трех p-орбиталей, образуя четыре равноценные по форме и энергии sp3-гибридные орбитали. Могут образовывать четыре σ-связи с другими атомами или заполняться неподеленными парами электронов.

Оси sp3-гибридных орбиталей направлены к вершинам правильного тетраэдра. Тетраэдрический угол между ними равен 109°28', что соответствует наименьшей энергии отталкивания электронов. Так же sp3-орбитали могут образовывать четыре σ-связи с другими атомами или заполняться неподеленными парами электронов.

sp3d2-Гибридизация

- тип гибридизации, в которой участвуют атомные орбитали одного s-, трех p- и двух d-электронов. Также как и при sp3d-гибридизации, молекулы, центральный атом которых включает sp3d2-гибридные орбитали, могут принимать различные формы: октаэдрическую и тригонально-призматическую